برچسب: ویژگی

پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت_گروه مهندسی شیمی

آشنایی با رشته شیمی آلی , ویژگی ها و کاربردهای آن

مقدمه

شیمی آلی زیر مجموعه‌ای از دانش شیمی است که دربارهٔ ترکیبات کربن یا مواد آلی سخن می‌گوید، عنصر اصلی که با کربن ترکیبات آلی را تشکیل می‌دهند، هیدروژن می‌باشد.

در گذشته به موادی که ریشه گیاهی یا حیوانی داشتند، مواد آلی (ارگانیک) می‌گفتند اما امروزه مواد آلی را می‌توان از طریق روش‌های صنعتی و آزمایشگاهی و به کمک مواد معدنی نیز سنتز کرد. در فرهنگ‌های فارسی معنای کلمه «آلی» مربوط به اندام‌های موجود زنده و هر موجودی که دارای آلات، اجزا، یا اندام‌های متعدد باشد، آمده است.

شیمی آلی شالوده زیست‌شناسی و پزشکی است. ساختمان موجودات زنده به غیر از آب، عمدتاً از مواد آلی ساخته شده‌اند، مولکول‌های مورد بحث در زیست‌شناسی مولکولی همان مولکول‌های آلی هستند. امروزه ما در عصر کربن زندگی می‌کنیم، هر روزه روزنامه‌ها و مجلات، ذهن ما را متوجه ترکیبات کربن نظیر کلسترول، چربی‌های اشباع نشده، هورمون‌ها، استروئیدها، حشره کش‌ها و فرومون‌ها می‌نماید. در دهه‌های گذشته به خاطر نفت، جنگ‌های متعددی راه افتاده‌است، همچنین دو فاجعه نازک شدن لایه اوزون که عمدتاً به خاطر وجود کلروفلوئوروکربن‌ها می‌باشد و پدیده گازهای گلخانه‌ای که ناشی از حضور متان، کلروفلوئوروکربن‌ها و دی‌اکسید کربن است، زندگی انسان‌ها را به خطر انداخته‌است.

ماهیت

موادی که از منابع آلی بدست می‌آیند، در یک ویژگی مشترک هستند و آن اشتراک در دارا بودن عنصر کربن است. دو منبع بزرگ مواد آلی که از آن‌ها مواد آلی با ترکیبات ساده، تأمین می‌شوند، نفت و زغال سنگ هستند، این دو ماده فسیلی در مفهوم قدیمی آلی بوده و حاصل تجزیه جانوران و گیاهان هستند. این ترکیبات ساده به عنوان مصالح ساختمانی، در ساختن ترکیبات بزرگتر و پیچیده‌تر مصرف می‌گردند. شیمی آلی، شیمی ترکیبات کربن با سایر عناصر به ویژه هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، هالوژن‌ها و غیر فلزات دیگر نظیر گوگرد و فسفر است. هم‌چنین فلزاتی مثل منیزیم، مس و پالادیم هم در برخی ترکیب‌های آلی حضور دارند. الکل‌ها، اترها، هیدروکربن‌ها، آلدئیدها، کتون‌ها، کربوکسیلیک اسیدها، ترکیبات آلیفاتیک حلقوی، ترکیبات آروماتیک (مانند بنزن)، آمین‌ها، فنل‌ها، درشت مولکول‌ها و بسپارها (پلیمر) و نظیر آن‌ها جزء مواد آلی بوده و مباحث شیمی آلی را به خود اختصاص داده‌اند.

کاربردها

امروزه از مواد آلی و دانش شیمی آلی در رنگ سازی، کاغذ و جوهرسازی، مواد غذایی، پوشاک، پتروشیمی، مواد پلاستیکی و لاستیکی، داروسازی، پزشکی و ده‌ها صنعت دیگر بهره می‌برند. افزون بر بیست میلیون ترکیب شناخته شدهٔ کربن وجود دارد و هر ساله نیم میلیون مولکول جدید به خانواده مواد آلی اضافه می‌شوند.

ساختمان و ویژگی های مواد آلی

آرایش و درشتی مولکول‌های مواد آلی

تا حدود سال ۱۸۵۰ میلادی بسیاری از دانشمندان بر این باور بودند که منشأ مواد آلی، جانداران و گیاهان هستند، آن‌ها تصور می‌کردند که مواد آلی را هرگز نمی‌توان از مواد معدنی و غیر آلی تولید نمود. دانشمندان همواره دنبال پاسخ به این پرسش بودند که چه ویژگی در ترکیبات کربن وجود دارد که آن‌ها را از ترکیبات مربوط به صد و چند عنصر دیگر جدول تناوبی متمایز کرده‌است. تعداد بسیاری از ترکیبات کربن وجود دارند که مولکول‌های آن‌ها می‌توانند بسیار بزرگ و پیچیده باشند. تعداد ترکیباتی که دارای عنصر کربن هستند چندین برابر بیشتر از تعداد ترکیبات بدون کربن است. مولکول‌های آلی شامل هزاران اتم شناخته شده‌اند و ترتیب قرار گرفتن اتم‌ها حتی در مولکول‌های نسبتاً کوچک نیز بسیار پیچیده‌است.

ویژگی منحصر به فرد کربن

اتم‌های کربن می‌توانند به میزانی که برای اتم هیچ عنصر دیگری مقدور نیست، به یکدیگر متصل شوند. همچنین اتم‌های کربن می‌توانند زنجیرهایی شامل هزاران اتم یا حلقه‌هایی با اندازه‌های متفاوت ایجاد نمایند، زنجیرها و حلقه‌ها می‌توانند دارای شاخه و پیوندهای عرضی باشند، به اتم‌های کربن این زنجیرها و حلقه‌ها، اتم‌های دیگری نیز می‌تواند وصل شود، این اتم‌ها معمولاً هیدروژن، فلوئور، کلر، برم، ید، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، فسفر و سایر اتم‌های مختلف می‌باشند. هر آرایش مختلف از اتم‌ها مربوط به ترکیب متفاوتی است و هر ترکیب یک سری خواص شیمیایی و فیزیکی خاص خود را دارد، از این رو غیرمنتظره نیست که امروزه ده‌ها میلیون ترکیب شناخته شده کربن وجود داشته باشد.

پیوند شیمیایی

بررسی ساختمان مولکول‌ها را باید با بحث دربارهٔ پیوندهای شیمیایی یعنی نیروهایی که اتم‌ها را در یک مولکول نگاه می‌دارند، شروع نمود. دو نوع پیوند یونی و کووالانسی، پیوندهایی هستند که به وسیله آن اتم‌ها با یکدیگر اتصال برقرار می‌کنند. از میان این دو پیوند، پیوند کووالانسی، پیوند متداول در ترکیبات کربن است و مهمترین پیوند در مطالعه شیمی آلی است.

بازارکار

مشاغل زیر به طور مستقیم به این رشته تحصیلی ارتباط دارد و دانش آموختگان در صورت فعالیت در این شغل بیشترین ارتباط را بین رشته تحصیلی و شغل خود برقرار خواهند کرد :

شیمی دان پژوهشگر استاد دانشگاه معلم

همچنین برخی از مشاغل، ظرفیت جذب افراد مختلف از تخصص های گوناگون را دارا می باشند. در این مشاغل، هر فرد علاوه بر تسلط بر مهارت های مربوط به آن شغل، لازم است به فراخور صنعت و نوع کسب و کاری که در آن مشغول به کار است، دارای دانش تخصصی مربوطه نیز باشد: 

کارشناس / مدیر آموزش کارگزار بیمه

گروهی پزشکی، در روسیه موفق شد با ساخت خونی مصنوعی، معمایی را که از دهه پنجاه قرن گذشته، افکار اندیشمندان جهان را به خود مشغول کرده بود حل کنند، دانشمندان دهها سال است در پی ساختن خونی هستند که ویژگی های خون انسان را دارا باشد، در نتیجه کشف گروه پزشکی روسی امیدها را برای کمک به بیمارانی که نیاز به تعویض خون دارند زنده کرده است.
خون مصنوعی که گروه پزشکی روسی موفق به ساخت آن شده است کرونیدون نام دارد و از نظر خصوصیات با دیگر خون های مصنوعی که پیش از این ساخته شده اند متمایز است زیرا از مهم ترین ویژگی آن این است که با همه گروههای خونی سازگار است، چنانچه ناقل هیچ نوع از بیماریهایی که از طریق خون منتقل می شوند نیست. تعذیه بافت ها و سلول ها به اکسیژن و تحریک خون سازی در بدن در صورت کاهش حجم خون نیز از دیگر ویژگی های این خون مصنوعی به شمار می آید.

آنا گونشاروا، مدیر مرکز پژوهش های علمی شهرستان اوبنینسک روسیه (از توابع استان کالوگا، واقع در102 کیلومتری جنوب غرب مسکو)، می گوید: « ویژگی هایی که این خون داراست سبب شده است تا نگاه دادسرای نطامی کشور به این اختراع جلب شود در نتیجه در حال حاضر با مدیریت علوم، زیر نظر وزارت دفاع روسیه، همکاری می کنیم. داروهایی که در حال حاضر نظامیان ما از آنها استفاده می کنند ویژگی‌های متفاوتی دارند در نتیجه ما آماده ایم تا بر اساس خواسته ها، برخی از ویژگی های اختراع جدید را تغییر دهیم.»

بر اساس عادات و رسوم در روسیه هر اختراع جدیدی که در این کشور به ثبت برسد، در بخش های نظامی نیز به کار گرفته می شود در نتیجه خون مصنوعی جدیدی که این کشور ساخته است در زمینه پزشکی نظامی به کار گرفته خواهد شد.
سرهنگ سرگئی استاریکوف رئیس بخش پزشکی و علوم بیولوژیک وزارت دفاع روسیه می گوید:« از نظر علمی برای تهیه خون جایگزین، از هموگلوبین موجود در خون گوساله استفاده می شود زیرا گاوها حیوانات درشت اندامی هستند و سطح اکسیژن موجود در هموگلوبین خونشان به مراتب بالاتر از میزان اکسیژن موجود در خون انسانهاست، ویژگی دیگر این است که این خون با مواد خام ارزان قیمت درست شده است.»
با توجه به نیاز شدید به خون در عمل های جراحی، به ویژه نیازمندی شدید به این مایع در میادین جنگ، تولید خون جایگزین سالهاست که مورد اهتمام محققان است.

منبع : گزارش سرویس بین الملل خبرگزاری صدا و سیما به نقل از شبکه تلویزیونی روسیا الیوم

لینک مشاهده فیلم